MCF-7和HMEC细胞系特异的CTCF结合位点的预测

转录因子可与特定的DNA序列结合调控基因的表达,研究发现转录因子CTCF的结合对乳腺癌等癌症的发生也有一定的影响。以乳腺癌细胞系(MCF-7)和乳腺正常细胞系(HMEC)为研究对象,分别构建癌细胞系特异的和正常细胞系特异的转录因子CTCF结合位点数据集。根据染色质开放、DNA甲基化,以及CTCF、RAD21、SMC3这三个转录因子的结合模体特征,利用支持向量机(SVM)和随机森林(RF)方法对MCF-7和HMEC细胞系特异的CTCF结合位点进行预测,结果表明,SVM的最佳预测准确率为83.09%,RF的最佳预测准确率为84.19%。     

SARS冠状病毒基因组复制酶起始结合位点的预测

严重急性呼吸综合征(Severe Acute Respiratory Syndrome,SARS)传染性强,死亡率高,给全世界约30个国家造成了巨大损失．其病原体为SARS冠状病毒(Severe acute Respiratory Syndrome Associated Coronavirus,SARS—CoV),是冠状病毒(Coronavirus)的新变异种．作者以“最大信息量”理论和方法为基础,使用结合位点搜寻软件等生物信息学方法,对冠状病毒基因组的3’非翻译区(Untranslated Regions,UTRs)进行分析,预测出了2株SARS—CoV(来自北京的SARSBJ01和浙江的SARSZJ01)以及其他38株冠状病毒株的复制酶起始结合位点(Replicase initial binding sites,RIBS)．在该预测结果中,不难发现,这些RIBS的序列与前人的研究成果有很大的相似之处,与公认的冠状病毒的顺式作用元件极为相似的基序也存在其中,而且其预测的二级结构与鼠肝炎病毒MHV基因组的某些蛋白结合位点类似．因此,预测的RIBS在病毒的复制中可能起重要作用．     

基于位置关联性打分方程的果蝇转录因子结合位点的预测

转录因子结合位点的识别是阐明基因转录调控机制的重要环节,准确的转录因子结合位点的预测算法将有助于人们识别转录因子的目标基因,进而研究转录因子结合位点在上游调控区中的位置对转录调控的影响.然而,目前存在的预测转录因子结合位点的算法所得结果的特异性普遍较低,因此有必要提出一种新的有效的预测转录因子结合位点的算法.本文利用JASPAR数据库上的数据,在深入分析转录因子结合位点生物学特征的基础上,构建了考虑位点保守性和伪计数的位置关联性打分方程,并对果蝇转录因子结合位点进行预测,预测结果的假阳率均低于0.02%.     

高低危型HPV E7的分析以及58型E7结构与结合位点预测

 对18种HPV E7蛋白进行生物信息学分析,同时对HPV58 E7进行结构以及可结合位点的预测.从NCBI数据库中获取蛋白序列,通过ExPASy Protparam进行生物信息分析,Clustal W进行多序列比对,MEGA软件构建进化树,利用Zhang lab QUARK以及Q-SiteFinder能量依赖的检测对HPV58 E7进行结构预测与结合位点预测.得到了E7生物信息,多序列比对数据,构建成进化树,获得HPV58 E7蛋白结构,并且找到pRb与E7结合的三维位点.不同类型HPV E7蛋白存在进化差异,得到的HPV58型结构以及与pRb的可以结合位点,为抑制HPV58 E7蛋白功能的相关实验提供了理论依据.     

预测酵母(Yeast)基因转录因子结合位点

基于在转录因子结合位点各碱基出现的概率不相同,以转录因子结合位点每一位置的碱基保守程度为参量,分别计算每种转录因子结合位点在每一位置的碱基保守指数Mi.通过构建每种转录因子结合位点位置权重矩阵(PWM),利用位置权重矩阵打分函数对酵母四种转录因子结合位点进行预测.利用se lf-cons istency和cross-va lidation两种方法对此算法进行检验,均获得了较高的预测成功率.结果显示四种转录因子结合位点的预测成功率均超过80%,且同时获得多个试验未测定的转录因子结合位点,对实验有指导意义.     

转录起始位点预测方法的研究进展

详细介绍了计算定位法在转录起始位点(TSS)鉴定中的重要作用,并重点分析了不同计算方法的建模原理、DNA序列特征采集和运行效率等。最后,展望了预测工具的未来发展方向,为有效开展TSS定位及转录调控研究奠定了基础。     

用点突变方法研究海参精氨酸激酶的活性位点

为研究动物能量代谢,用点突变的方法从双亚基海参(Stichopusjaponicus)精氨酸激酶中得到了3个突变体:C274A、R283G和H287A,并通过大肠杆菌E.coli表达。大部分精氨酸激酶都以包涵体的形式存在。经过纯化之后对3种突变体的催化活性和一些结构特征进行了分析。这3种突变体丧失了绝大部分催化活力,特别是突变体C274A,与野生型相比除了活性完全丧失之外,结构却几乎没有变化。这3个残基对海参精氨酸激酶结构或功能的保持有着重要作用,Cys274残基可能是海参精氨酸激酶的活性位点。     

基于 LibSVM 的 CKSAAP 蛋白特征提取预测水稻蛋白质磷酸化位点

本文从swiss-prot中选取经过试验验证的水稻蛋白质磷酸化位点数据作为训练集合,应用蛋白质序列特征提取方法Composition of k-spaced residues pairs （CKSAAP）,为利用SVM算法构建专门针对水稻蛋白质磷酸化位点的预测工具做准备。 CKSAAP方法利用在序列片断中残基的K个间隔距离的组成,进一步反映了残基之间的相关性。本文利用LibSVM软件包对已通过改进过得CKSAAP方法特征提取出来的数值特征对磷酸化位点进行预测,从而为之后构建水稻蛋白质磷酸化位点的预测工具做准备。结果表明,本文基于SVM和CKSAAP方法的水稻蛋白质磷酸化位点预测在丝氨酸,苏氨酸和酪氨酸的平均预测准确性为80．638％,马修斯系数为0．611。与PlantPhos和Musite的预测性能的对比结果显示,在磷酸化各氨基酸位点的预测性能高于PlantPhos及Musite。     

固有无序蛋白与结合配体作用位点的分析与预测

固有无序蛋白(简称IDPs)在生理条件下不具有稳定的二级或三级结构,但是在生物体内通过与结合配体相互作用来发挥重要的生物学功能,故研究固有无序蛋白与配体的相互作用,对理解这些蛋白的功能具有重要的生物学意义。本文基于IDPsBind数据库,获得固有无序蛋白与5类配体分子(DNA,RNA,金属离子,肽,小分子)结合的结合位点,然后对这些结合位点处残基出现在5类结合位点的倾向性进行分析,结果发现：5类配体分子的结合位点处氨基酸的分布是不一样的。然后,利用滑动窗口中心残基的结合配体类型,建立5类结合配体的结合位点数据集,并提取四种特征参数：位置特异性矩阵(PSSM),20种氨基酸组分(AAC),以及残基的疏水性(HP)和溶剂可及表面积(SASA)特征,结合机器学习算法对5类结合位点进行分类识别,在5折交叉检验结果中预测准确率(Acc)最高达到87%,当特征融合后,预测准确率(Acc)达到88.3%。该研究结果对固有无序蛋白与结合配体相互作用的分析提供了很好的参考。     

基于活性位点调控的黄铁矿浮选抑制研究进展

黄铁矿(FeS₂)是地壳中分布最广的硫化矿,也是黄铜矿(CuFeS₂)、方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)等硫化矿的常见脉石矿物。在浮选中,主要通过抑制黄铁矿表面活性位点来实现黄铁矿与其他硫化矿的分离,常用的抑制方法可归纳为以下两类：1)通过吸附掩盖黄铁矿表面活性位点并增强其润湿性。该方法主要借助抑制剂的使用,在抑制剂亲固端与黄铁矿表面活性位点稳定键合后,抑制剂亲水端显著提升了黄铁矿表面润湿性,从而实现对黄铁矿的有效抑制。该抑制方法的抑制效率较高但选择性不足。2)通过氧化转化黄铁矿表面活性位点,例如通过磨矿或使用微生物及无机抑制剂等将黄铁矿表面的MS活性位点转化为MO/MOOH/MOH等,削弱捕收剂在黄铁矿表面的吸附强度,同时亲水的氧化产物也增强了黄铁矿表面的润湿性。该抑制方法的选择性较高,但仍存在抑制过程耗时长或抑制剂毒性高等不足。本文基于掩盖或转化活性位点的角度综述近年来黄铁矿抑制领域的研究进展,通过对比目前各类黄铁矿抑制方法的优缺点,就吸附掩盖活性位点和氧化转化活性位点两个方向提出具有潜力的研究方向。在吸附掩盖活性位点方面,可以结合机器...     

二价金属离子与咪唑活性位点相互作用的研究

用量子化学从头算方法在HF和MP2水平上运用6-311G**基组,研究二价金属离子(Mg2 、Ca2 、Zn2 )与咪唑活性位点的相互作用.结果表明:Zn2 对咪唑的几何参数影响最大;三种金属离子配合物的稳定化能依次为:Ca2 -咪唑＞Mg2 -咪唑＞Zn2 -味唑,配合物的稳定性顺序为Zn2 ＞Mg2 ＞Ca2 .     

基于卷积神经网络的基因剪接位点预测

研究剪接位点可以更深入地探索剪接机制和基因预测方法,准确预测剪接位点至关重要。基于深度学习技术提出一种新的预测方法,无需人工提取样本特征,以基因序列的K-MER编码向量作为输入,采用训练后的卷积神经网络(CNN)模型进行预测。基于人类基因HS3D供体数据集,与传统机器学习方法进行预测比较,结果表明预测模型的主要性能指标,包含马修斯相关系数(MCC)、灵敏度(SN)均超过传统的机器学习方法。     

基于位置关联性打分方程的人类转录因子结合位点的预测(英文)

转录因子结合位点的识别是阐明基因转录调控机制的重要环节,准确的转录因子结合位点的预测算法将有助于人们识别转录因子的目标基因,进而研究转录因子结合位点在上游调控区中的位置对转录调控的影响.然而,目前存在的预测转录因子结合位点的算法所得结果的特异性普遍较低,因此有必要提出一种新的有效的预测转录因子结合位点的算法.本文利用JASPAR数据库上的数据,在深入分析转录因子结合位点生物学特征的基础上,构建了考虑位点保守性和伪计数的位置关联性打分方程.预测结果表明,在最佳阈值之下,该算法对转录因子结合位点的假阳率低于0.01%.     

人SEPT9蛋白同源建模和活性位点分析

利用生物信息学在线软件预测了人SETP 9蛋白质的二级结构和模体信息,同时对其三级结构进行同源建模和模建结果质量评价,其次预测了该蛋白质的活性位点信息,旨在从蛋白质序列特征和分子结构水平理解其在人类生理病理过程中的作用.结果表明,模建的SEPT 9蛋白结构品质较高,具有7段α-螺旋和2组β-折叠结构,是一个典型的α/β类蛋白,表面呈弱正电势分布;人SEPT 9蛋白具有8个不同模体,可能参与不同生化反应或执行不同的功能.搜寻获得了人SEPT 9蛋白配基结合位点有10个,其中位点1可能是该蛋白的活性位点.这些研究结果对理解人SEPT 9蛋白功能以及配基结合位点定位非常重要,也为针对SEPT 9蛋白的分子对接和药物从头设计提供了理论基础.     

HIV-1逆转录酶非核苷类抑制剂MKC分子结合位点的理论研究

1RT1蛋白是一个HIV-1逆转录酶核心蛋白,是抑制剂药物分子的作用靶点.非核苷类抑制剂MKC分子是1RT1蛋白中的配体分子.采用量子力学密度泛函理论,B3LYP计算方法,结合6-31G(d,P)基组,逐个计算MKC分子与其周围半径0.7 nm结构范围内的34个氨基酸残基相互作用和结合能,发现在1RT1蛋白中103Lys残基是MKC分子的结合作用位点,结合能值为-46.73 kJ·mol-1.该结合位点的发现将为进一步设计和寻找抗HIV-1逆转录酶抑制剂药物分子提供一些理论基础.     

一种预测判断蛋白质与DNA相互作用位点的新方法

蛋白质-DNA相互作用位点在各类生理生化反应中扮演重要角色.本论文旨在构建一种可以准确预测“相互作用位点”的方法：PdDNA，其内容主要包括支持向量机和序列匹配器.支持向量机通过提取相互作用位点中心残基的特征进行训练并分类，序列匹配器则通过蛋白质特征矩阵（PSSM）对氨基酸序列进行相关性评估，对二者结果进行归一化整合，得到最终的预测结果.利用公开数据集PDNA_62，我们的PdDNA预测准确率为86.87%.为进一步验证PdDNA可靠性，我们还自建了PDNA_224数据集，其预测准确率为83.07%，处于较高水平.因此PdDNA是一种有效的“蛋白质-DNA相互作用位点”预测方法.     

预测竞争性和非竞争性剪接位点对

基于剪接位点竞争机制,剪接位点对分成竞争性剪接位点对和非竞争性剪接位点对.并且竞争性和非竞争性剪接位点对的分类是一个很重要的工作.结合位置权重矩阵、离散量和支持向量机,提出了预测竞争性和非竞争性剪接位点对的新方法.独立检验集中90%以上的剪接位点对能被正确地分类成竞争性和非竞争性剪接位点对.此预测成功率高于其它方法.     

具有抗农作物病原真菌活性的链霉菌IIR21菌株中attB位点的分析

以7种农作物病原真菌为指示菌,采用菌块法和杯碟法测定了链霉菌IIR21菌株次级代谢产物的抗农作物病原真菌活性,用PCR方法扩增了链霉菌IIR21菌株的att B的序列,并进行了生物信息学分析.结果表明:链霉菌IIR21菌株对稻瘟病菌、立枯丝核病菌具有较强的抑菌活性;链霉菌IIR21菌株的att B位点序列长269 bp,它与Streptomyces natalensis的att B位点核心区域的序列的相似度最高,达到92%,具有发生交换的核心区域5'-TT.含有ΦC31att P位点的整合型质粒p SET152可通过att P位点与链霉菌IIR21菌株的染色体上的att B位点发生位点特异性重组.     

使用多特征预测蛋白质棕榈化位点

采用改进的氨基酸组成、SARAH1疏水尺度值、改进的二肽频率特征、间隔氨基酸对组成特征、蛋白质物理化学性质的自相关函数特征值表征给定的蛋白质序列段,然后用小波频谱来提取特征参数值,用支持向量机来预测棕榈酰化位点。模型查准率为0.880,查全率为0.859,F值为0.869,ROC曲线的面积为0.87。研究结果表明,使用多特征预测蛋白质棕榈化位点方法达到了现有预测算法的水平,能够较准确地预测蛋白质棕榈化位点。     

CTCF通过抑制p53信号通路促进胆管癌细胞的生长、迁移和侵袭

为了探索CCCTC结合因子(CCCTC-binding factor, CTCF)对人胆管癌细胞的生长、迁移和侵袭能力的影响及其潜在的分子作用机制,利用慢病毒感染法获得稳定过表达或敲低CTCF的胆管癌细胞系,采用蛋白质免疫印迹法(Western blotting, Wb)检测CTCF蛋白表达水平,采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法和克隆形成实验检测细胞生长情况,采用Transwell小室实验检测细胞迁移和侵袭能力,采用GraphPad软件(v6)的Mann-Whitney U检验分析CTCF基因在癌和癌旁组织间的mRNA差异表达.结果显示:过表达CTCF可显著促进HCCC-9810和RBE胆管癌细胞的生长、迁移和侵袭能力;敲低CTCF呈现相反的表型.通过通路富集分析发现:CTCF的表达水平在胆管癌中与p53信号通路活性显著负相关,过表达CTCF可显著下调p53及其靶基因p21的mRNA和蛋白表达水平,而敲低CTCF则显著促进p53和p21的mRNA和蛋白表达水平.综上,本研究揭示CTCF可能通过抑制p53信号通路而促进胆管癌细胞生长、迁移和侵袭而发挥促癌基因的功能.